Chương 7 Trục

Kiến thức về môn sức bền vật liệu mà cụ thể ở đây là biết cách xây dựng biểu đồ nội lực, xác định các moment uốn, xoắn tác dụng trên trục.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 7 Trục Chương VIIChi tieátmaùy CHƯƠNG 7 TRỤC Các kiến thức cơ bản cần phải có bao gồm : + Kiến thức về môn Sức bền vật liệu mà cụ thể ở đây là biết cách xây dựng biểu bồ nội lực, xác định các moment uốn, xoắn tác dụng lên trục. + Biết phân tích lực tác dụng trên các bộ truyền đã học trước đây.7.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN7.1.1. Công dụng- Trục là một trong các loại chi tiết máy dùng để mang các chi tiết máykhác, truyền công suất hoặc thực hiện một lúc cả hai nhiệm vụ trên.- Để hiểu rõ công dụng của trục, chúng ta xem ví dụ trên hình 7.1: Hình 7.1: Các tiết máy lắp trên trục Trục (4) mang bánh răng (1) và bánh đai (3). Moment xoắn được truyềnđến bánh đai (3), do bánh đai (3) lắp cố định trên trục nên moment sẽ đượctruyền tiếp cho bánh răng (1) thông qua trục.7.1.2. Phân loại Trục có thể phân thành nhiều loại tuỳ thuộc vào phương pháp sử dụng.Bây giờ, chúng ta đi vào từng phương pháp phân loại cụ thể để có thể nắmđược cách gọi tên trục cho hợp lýa.Theo đặc điểm chịu tải trọng: cách phân loại này dựa trên tính chất tảitrọng tác dụng lên trục. Theo cách phân loại này, chúng ta có thể chia trụcthành hai loại: trục tâm và trục truyền.- Trục tâm: tải trọng tác dụng lên trục duy nhất là moment uốn hay trục chỉcó tác dụng là dùng để đỡ các chi tiết quay. Như vậy, trục tâm có thể quaycùng với chi tiết hay không cùng quay với chi tiết mang. Để hiểu rõ hơn,chúng ta xem ví dụ được mô tả bằng sơ đồ động sau: 82 Chương VIIChi tieátmaùy Hình 7.2a: Trục tâm không quay cùng chi tiết Trên hình 9.2a là loại trục tâm không quay cùng chi tiết. Moment xoắnđược truyền từ bánh răng chủ động (1) sang bánh răng bị động (2), bánhrăng này lắp với tang cuốn và quay lồng không trên trục (3), trục (3) đượclắp cố định. Cũng với kết cấu này, nếu như chúng ta không cố định trục (3) mà lắphai đầu trục với ổ đỡ, bánh răng (2) cùng tang cuốn được lắp cố định vớitrục → chúng ta có kết cấu trục tâm quay cùng chi tiết lắp trên nó như hình9.2b Hình 7.2b : Trục tâm quay cùng chi tiếtKết cấu thực tế của hai loại trục này có thể tham khảo thêm trong tài liệu“Cơ sở thiết kế máy – phần 1” của tác giả Nguyễn Hữu Lộc trang 275.- Trục truyền : là trục vừa chịu moment uốn (mang các chi tiết quay), vừachịu moment xoắn để truyền chuyển động. Trục truyền được chia thànhtrục truyền động (mang các chi tiết máy truyền động như bánh răng, xích,đai …), trục chính (ngoài việc mang các chi tiết máy còn mang thêm các bộphận công tác như dụng cụ cắt, cánh khuấy). Ngoài ra, còn có trục truyền 83 Chương VIIChi tieátmaùychung (là loại chỉ chịu moment xoắn, không chịu moment uốn hoặc cónhưng rất ít, thường dùngđể truyền moment xoắn từ một máy phát động lực đến nhiều máy công táckhác)b. Theo hình dạng đường tâm: theo hình dạng đường tâm trục, trục đượcchia thành 02 loại: trục thẳng và trục khuỷu Hình 7.3: Trục khuỷu Trục khuỷu là loại tiết máy có công dụng riêng, chúng ta thường thấyứng dụng của loại trục này trong ngành ô tô, ngoài ra loại trục này còn ứngdụng trong nhiều lĩnh vực khác như dột dập Ngoài hai loại trục kể trên, cách phân loại trục theo đường tâm còn phảikể đến một loại trục đặc biệt có đường tâm thay đổi gọi là trục mềm: + Trục mềm dùng để truyền moment xoắn giữa các bộ phận máy hoặcgiữa các máy có vị trí thay đổi khi làm việc. Thường dùng trục mềm trongcác máy rung bê tông, trong các thiết bị điều khiển và kiểm tra từ xa. Đặcđiểm chủ yếu của trục mềm là độ cứng xoắn cao nhưng độ cứng uốn thấp + Trục mềm thường được cấu tạo bằng các dây cuộn, gồm nhiều lớpdây thép hoặc đồng cuộn quanh một lõ. Lõi là một dây thép đơn, sau khiquấn xong các lớp dây thép thì lõi có thể được rút ra hoặc có thể để nguyên.c. Theo cấu tạo trục : nếu phân loại trục theo cấu tạo, thì có thể chia trụcthành: trục trơn, trục bậc, trục đặc và rỗng.- Trục trơn: là trục có đường kính không đổi trên suốt chiều dài trục- Trục bậc: ngược với trục trơn, trục bậc gồm nhiều đoạn với đường kínhmỗi đoạn khác nhau.- Trục đặc và trục rỗng: khi có sự đòi hỏi khắc khe về khối lượng trụchoặc bên trong trục lắp chi tiết hoặc cơ cấu khác (cơ cấu then kéo chẳnghạn) thì bắt buột chúng ta phải dùng trục rỗng. Trục rỗng có khá nhiều ưuđiểm như: khối lượng nhẹ hơn, khả năng chịu xoắn cao hơn trục đặc cùngtiết diện. Tuy nhiên, một nhược điểm lớn là giá thành trục rỗng lớn. Nếukhông có yêu cầu nào đặc biệt, thường người ta hay dùng trục đặc. 84 Chương VIIChi tieátmaùy7.2 Kết cấu trục- Kết cấu trục hợp lý là một trong những yêu cầu đặt ra cho người thiết kếsao cho đảm bảo được độ bền, tính thẩm mỹ của thiết bị, có tính côngnghệ cao để thuận tiện cho việc chế tạo và lắp ráp cũng như giá thành hợplý nhất.- Kết cấu trục được quyết định bởi tình hình phân bố lực tác dụng lên trụcvà trị số của các lực này, cách bố trí và cố định các chi tiết máy trên trục,tình hình gia công và lắp ghép …- Trục được chế tạo có hình trục tròn gồm nhiều bậc. Ít khi dùng trục trơnvì loại trục này không thích hợp với ứng suất thay đổi theo dọc chiều dàitrục, lắp ráp – sửa chữa khó khăn, việc cố định các chi tiết máy trên trụccũng phức tạp …Tuy nhiên, trục trơn rất dễ trong chế tạo- Như đã nêu trên, trục rỗng có giá thành cao do chế tạo khó khăn, nhưng cókhối lượng nhỏ và khả năng truyền moment xoắn tốt.Cấu tạo trục bao gồm các phần sau: + Tiết máy đỡ trục gọi ...